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鱼鳞甲转世了

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 楼主| 发表于 2022-1-15 09:51:32 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
欧洲古代骑士用整体甲和锁子甲比较多,中国和日本古代用鱼鳞甲比较多。哪个更加管用说不好,双方没有对砍过,但现在防弹衣都是整体甲的。1月15日《南华早报》报导,湖南大学土木工程学院建材中心主任朱德举教授领导的团队在《复合材料学报》上发表论文,描述新研制的鱼鳞甲可在15米距离上挡住7.62毫米穿甲燃烧弹的射击,这很厉害了。6 J% V% M1 X$ k; `( F/ ^
; Q+ W3 X3 x  [- [
能挡住手枪弹的防弹衣已经不稀奇了,但7.62毫米子弹(哪怕是AK47的中等威力弹而不是北约或者俄制全威力弹)就是不同的问题了,意义也大得多。能挡手枪弹的防弹衣对警察比较有用,这一般也能挡住近炸的炮弹弹片。但战斗士兵需要能挡住突击步枪子弹的防弹衣,能挡住7.62毫米弹就能挡住小口径弹。
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朱德举的团队受到草鱼鱼鳞的启发,据说这是保护性特别好的鱼鳞,每一片由硬质的表层和弹性的底层组成,按特别的角度斜叠而成,遇到尖物穿刺时,会拧转和把压力分散到其他鳞片而耗散能量,很难刺穿,遭到其他更加凶猛的鱼类的攻击的时候,常常能够全身而退。朱德举的团队研究了其他鱼类和动物的鳞甲,包括穿山甲、鳄鱼等,发现都不如草鱼的鱼鳞。9 J4 g7 A0 f7 k

0 \6 \7 z9 L) r( j8 P2020年,团队研制成能抵挡手枪弹的鱼鳞甲。现在,鱼鳞甲升级到能抵挡7.62毫米穿甲燃烧弹。报导没有详细说是哪一种7.62毫米弹,但提到子弹速度3倍于音速。AK-47的7.62毫米中等威力弹的初速只有2倍多的音速,可以排出。俄制7.62x54毫米全威力弹用SVD狙击步枪或者PK机枪发射时,初速也只有2.5倍音速。Accuracy International的7.62毫米狙击步枪发射的北约7.62x51毫米全威力弹也低于3倍音速,但最接近,基本数据也是普通子弹,穿甲燃烧弹的初速可能更高,估计就是它了。
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这是很了不起的。在2000年,美国的Pinnacle装甲公司研制了“龙甲”鱼鳞甲,号称能抵挡7.62毫米中等威力弹(AK-47弹),而且是普通子弹,不是穿甲弹。美国军方大喜过望,但在签约时发现,在高温、潮湿、剧烈运动等实战条件使得“龙甲”粘合剂失效,叠合变形,实际防弹能力大大下降。合同取消,10年索赔官司后,Pinnacle装甲倒闭了。- m2 J$ G6 ~( F
0 b0 w: R: X6 V8 K8 ^7 f% j9 U
朱德举团队在防手枪弹的防弹衣基础上,通过大量的计算、仿真、测试、选材,最后确认:硬质表面材料被击中后,破碎越彻底,吸能也越好。最后选用碳化硅,这是可与金刚钻相媲美的硬质材料。
' K9 l2 w1 U" j, g! P) T
( B/ v5 H2 D$ u6 C1 q研究发现,在理想情况下,最好一片鳞甲的硬质表面直接粉碎、气化,坚韧的弹性底层吸收剩余能量。子弹还要击中下一层鳞片的硬质表层,然后还有一层弹性底层。两层鱼鳞甲下来,7.62毫米全威力穿甲燃烧弹也没了脾气,橡胶靶板上留下不超过20毫米的凹陷。试验中,持续射击会导致凹陷增加,这个没有办法,什么装甲也顶不住盯着打。
/ o' c9 G) G7 D1 v9 [1 y/ ]; ?1 l: {
$ M6 o$ w1 k0 g' F- t) y" H0 e/ y
子弹击中鱼鳞甲后的压力分布
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2 X" s1 i( D: L; ~* Q 7 j% g5 d  g$ f1 Z
鱼鳞甲背击中后的状态,左为弹性背层,右为X光和照片,可以看到,背层不是均质的,是某种纤维复合材料
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" n9 ?) P( F+ i: I" P计算机模拟的击中过程
' ?  v6 E' `; F, m( H& v2 ^9 P; Y4 U. P. H9 S
整体甲最大的问题还不是重量,而是与人体很难匹配。要么特别庞大、沉重,要么只能覆盖重要部位,而留下不少无防护的身体表面。鱼鳞甲的柔韧性好得多,也因此可以合体,轻得多,实际保护效果也好得多。
) K, }0 D( r& q: h
& j1 D! v) X- F: G' ~: z好玩的是百度上关于朱德举的介绍。
) Z$ f/ X3 j5 q) d
- j8 U* n8 l4 V, d2 b2 j3 W# B
朱德举,博士导师,教授,担任建材中心主任、绿色先进土木工程材料及应用技术湖南省重点实验室、湖南省绿色先进土木工程材料国际科技创新合作基地副主任。7 I- u8 P9 p* W: n. q" J% w

) U  C# ~: x, ?9 ^) G+ z* b研究方向编辑:& ?  [) l- q" Y) {$ _- X0 v
高性能纤维/织物增强水泥基复合材料
1 P' [$ z# e- c! e防弹高性能纤维布的力学特性和有限元分析8 [% R9 M# B1 f+ `* \
生物材料和仿生材料的力学行为及多尺度计算分析
3 `) V' N, }; q; o冲击和高应变率试验技术0 [$ |# Z1 A' A- j- G  }

( }, a) X( r' x. Z+ G* I8 e$ w7 F/ {人物经历
; z5 w% c: c$ O1 {教授, 湖南大学土木工程学院, 长沙,中国,2012–至今+ X3 }8 P) O% E1 b4 T/ |6 o
博士后(生物/仿生材料), 麦吉尔大学,加拿大, 2010–2011
) h1 W, I( U; I/ x* s博士(结构/材料工程), 亚利桑那州立大学, 美国, 2006–2009# }. l% g# ]% o( v, o% L' M' Z
论文题目:Experimental Study and Finite Element Modeling of Woven Fabrics: q; O% i1 Q$ {- b; \' J, x
研究生(岩土地震工程), 阿拉斯加大学, 美国, 2004–2005
8 z; p7 E" m5 j+ X5 U3 B" V本科和硕士(交通土建工程), 东北林业大学, 哈尔滨, 中国, 1997–2003
6 o( z% g) _! Z* Z0 s% \& b7 H
9 o1 l& P8 q; o0 U科研项目0 q( Z( K7 |6 D2 z6 d# G# k' h
国家自然科学基金重点项目,U1806225,“海洋环境下高耐久FRP筋海水海砂混凝土材料与结构设计基础理论研究”,2019-2022,主持(在研)
% b+ \/ @: V9 ]: D5 h国防科技创新特区,19-H863-03-ZT-003-026-01,“xxx”,2019-2020,主持(在研)3 N  z5 z. i& ?+ a% ?
国家自然科学基金面上项目,51778220,“动态荷载与温度耦合作用下织物增强混凝土的损伤机理研究”,2018-2021,主持(在研)
9 d" l, L( o$ l; ]% m湖湘高层次人才聚集工程-创新人才,2018RS3057,2018-2020,主持(在研)  U% u% C- ~: M* @
国家重点研发计划绿色建筑及建筑工业化重点专项,2017YFC0703006,“高性能纤维增强复合材料与新型结构关键技术研究与应用”-课题六“大拉力纤维增强复合材料索、锚具、连接件及其轻量化大跨结构体系研究”,2017-2020,研究骨干(子课题负责人)(在研)
8 p- I4 \" U1 x" x1 D" U" f7 Y& _- [国家自然科学基金重点项目,51638008,“绿色低碳地聚物混凝土材料和结构设计的基础研究”,2017-2021,研究骨干(排名第三,在研)
8 m  W1 {4 Q3 \' i# A$ U湖南省重点研发计划项目,2017GK2130,“仿生柔性全身防护装具的设计与制备关键技术研究”,2017-2020,主持(在研)
; {- o1 V$ [! {" Y国防科技创新特区,17-H863-03-ZT-003-008-06 ,“xxx”,2017-2018,主持(已结题)
0 S* |0 s6 {! ?; F% K! p湖南省战略性新兴产业科技攻关与重大科技成果转化项目,2016GK4016,“纤维编织网增强混凝土材料与复合结构的关键技术研究与应用示范”,2016-2018,首席专家(已结题)1 `- A5 _8 B1 g% t& \  `: I: C0 m
装备预研教育部联合基金青年人才基金项目,6141A02033602,“基于鳞片仿生的柔性防护装具关键技术研究”,2016-2017,主持(已结题)
0 N8 E6 i0 @& v" e, R3 G6 }湖南省科技计划重点项目-国际与区域科技合作,2014WK2026,“高性能仿生防护墙的性能研究”,2014-2016,主持(已结题)
, S8 l  n; ~+ X+ L! ~( k7 ]9 D7 _教育部留学回国人员科研启动基金(第48批),“鱼鳞片多尺度力学行为的实验研究”,2014-2015,主持(已结题)
4 P9 p; Z- j# s' h湖南大学交叉学科研究项目,“仿生高性能防护墙的试验与理论研究”,2013-2014,主持(已结题)
/ K/ z0 I0 ]/ _- ^$ v3 d国家重点基础研究发展计划(973),2012CB026200,“应用FRP实现重大工程结构高性能与长寿命的基础研究”-课题四“FRP及其增强结构在极端荷载下的动力响应及控制方法研究”,2012-2016,研究骨干(已结题)

* p! P/ \2 h# E" h- b: y9 F* ~" a' A+ p6 _4 `
农林部果然是人狠话不多的地方。
& h3 W7 Q9 A& L4 y: f- B+ F0 ^4 `% y$ Z
另外,坊间说得没错:公开发表的都是已结题的项目。

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    沙发
    发表于 2022-1-15 10:40:41 | 只看该作者
    本帖最后由 鳕鱼邪恶 于 2022-1-15 10:44 编辑 " a0 m) a; z0 z  z/ l( P2 S

    / D% Y: E. B0 }4 M! O原来是美加培养的人才。。如果留在美国,不知道是会发财还是被陷害~' W8 n2 M- I! U( I7 y* J

    0 i. K! R6 }& F/ N% u5 U龙甲倒了?怪不得没消息了。估计是欺骗了美军。
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    该用户从未签到

    板凳
     楼主| 发表于 2022-1-15 11:25:03 | 只看该作者
    鳕鱼邪恶 发表于 2022-1-14 20:405 @) b& L( G/ e
    原来是美加培养的人才。。如果留在美国,不知道是会发财还是被陷害~  M( w. |5 i* O

    . f4 n! s+ N9 [; J+ W3 l/ L龙甲倒了?怪不得没消息了。估计是欺 ...

      t9 A' h6 o' e0 H+ \2 G要是他做这样的项目还和国内有联系,估计进去了。
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  • TA的每日心情
    慵懒
    16 小时前
  • 签到天数: 3675 天

    [LV.Master]无

    地板
    发表于 2022-1-16 08:10:51 | 只看该作者
    鳕鱼邪恶 发表于 2022-1-15 10:409 ^% i& H/ H; ?2 p+ b
    原来是美加培养的人才。。如果留在美国,不知道是会发财还是被陷害~, f) Y) T! y8 |) b. u

    7 k6 A$ t* b' O8 j& l5 ]龙甲倒了?怪不得没消息了。估计是欺 ...

    * `8 @7 h+ b# E8 z20 年前还有可能8 \$ V! N/ p' I
    10 年前已不可能
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  • TA的每日心情
    奋斗
    2024-3-8 05:45
  • 签到天数: 2441 天

    [LV.Master]无

    5#
    发表于 2022-1-16 10:18:12 | 只看该作者
    本帖最后由 东湖珞珈 于 2022-1-16 10:32 编辑 7 Q5 o7 o  v4 O
    # }% w2 _( \6 x7 L0 @. d
    毛估估,最普通的7.62NATO弹的枪口动能差不多是3500焦耳,15米外消减一点,怎么也有3300焦耳吧?' B) ?: x" F# z: P* G2 d
    这柔性的铠甲能挡弹头不打穿,不知道能消耗掉多少能量?
    & e; a1 T1 n$ N$ m7 C/ e2 T计算机模拟那张图表现的是后面有硬支撑吧?或者故意的没有显示150微秒以后的变形。若是人体,那一枪打来,软甲后缩变形,如同大锤当胸敲击,不知道内脏有多少破损?
    8 ^% C3 J7 g$ o; Y直觉是铠甲还是不能软,得有相当的硬度撑起。否则当胸一大锤还是骨头器脏受损,在体液的冲击下,肝胆俱裂内部大出血那也是没有救的
    ! Y: n. }' F& V  @+ p; X
    8 _- o/ l5 X6 f: _/ m' J9 m/ U# {  ?美帝这边的分级是这样的:
    1 q; X0 D) a) o- q0 a+ S& ~# @9 I, w8 U  ~
    Level IIIA: Tested to stop .357 SIG and .44 Magnum ammunition fired from longer barrel handguns. Does not include rifle ammunition protection.7 J# k$ x1 c, t% I

    ' P, s0 p2 \# i; W- Z# ULevel III: Tested to stop 7.62mm FMJ lead core rifle ammunition. 5.56/.223 JHP ammunition with lead cores typically used for hunting and target shooting can be stopped with Level III hard body armor.
    " Z9 w) I% v( Q7 D& K2 I$ @
    8 x' D, |; v: z2 [' q1 _Level IV: Tested to stop .30cal steel core armor piercing rifle ammunition. Level IV is the best choice for stopping military-grade 5.56/.223 FMJ, M855 ammunition, made with steel or partial steel core.
    6 w2 Y) y1 a% [/ ]( Q' I9 e+ Q& E4 b/ B$ H2 y
    四级的不是没有,只是比较笨重了。我自己只用3A级的硬插片,很轻便,像一面弧形的盾牌一样,前后护心镜的概念
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    该用户从未签到

    6#
     楼主| 发表于 2022-1-16 11:23:16 | 只看该作者
    东湖珞珈 发表于 2022-1-15 20:18
    1 g8 T+ S5 ^2 S1 V; S毛估估,最普通的7.62NATO弹的枪口动能差不多是3500焦耳,15米外消减一点,怎么也有3300焦耳吧?" S' j+ A' S3 _7 S9 _
    这柔性的 ...

    / p9 y( I" z* B( ~- Y5 H3 D" j计算机模拟不知道,实测是橡胶墙板。5 I) n8 Y/ F3 N
    $ y& J7 G. r3 p# e# ~2 H
    对照美标,这应该达到4级了。
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  • TA的每日心情
    开心
    3 天前
  • 签到天数: 1922 天

    [LV.Master]无

    7#
    发表于 2022-1-21 10:38:46 | 只看该作者
    我怎么记得国内很早就有鱼鳞甲防弹衣,还出口过。这次就是把钢质甲片换成复合的了
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